液压与气压传动第一章液压与气动概述ppt课件.ppt

第1章液压与气压传动概论,章节目录,1.1液压与气压传动的研究内容1.2液压传动的工作原理1.3液压传动系统的组成1.4液压与气压传动的特点1.5液压与气压传动发展及应用概况,能源介质：液压与气压传动是以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质。实现传动和控制的方法：液压与气压传动实现传动和控制的方法基本相同：利用各种控制元件组成能够实现特定功能的基本回路，再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统，从而进行能量的传递、转换与控制。了解的内容：(1)传动介质的基本物理性能及其静力学、动力学特性；(2)组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件所组成的各种控制回路的性能和特点；(3)进行液压与气压传动控制系统的设计。,能源介质控制方法应该要理解的内容,1.1液压与气压传动的研究内容,1.2液压传动的工作原理,帕斯卡定律：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体中各点。,图1-1液压千斤顶工作原理图,（1-2）,1.力的传递,据上式，系统压力与外负载密切相关。由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征：液压与气压传动中工作压力取决于外负载。,为液压泵的排油压力（系统压力），应等于液压缸中液体压力，即,如1-1图所示:设液压缸活塞面积为，作用在活塞上的负载力为。,（1-1）,液压缸中所产生的液体压力P2：,作用在液压泵活塞上的作用力F1,由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。从上面的讨论还可以看出，压力和流量是液压传动中两个最基本的参数。,2.运动的传递,液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积，则有：,该公式是在不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、管路的变形情况下。S1为液压泵活塞位移，S2为液压缸活塞位移。,（1-3）,上式两边同除以运动时间t得：,式中：V1、V2为液压泵活塞和液压缸活塞的平均运动速度。q1、q2为液压泵输出的平均流量和液压缸输入的平均流量。,q1=v1A1=v2A2=q2,（1-4）,1.3液压传动系统的组成,图1-2典型液压系统原理图,1-液压泵2-流量控制阀3-换向阀4-液压缸5-工作台6-溢流阀7-过滤器8-油箱,2.从上面的例子可以看出，液压传动系统主要由以下五个部分组成：,（1）功率输入装置（能源装置）：把机械能流体压力能。如液压泵。（2）功率输出装置（执行元件）：把流体的压力能机械能。如液压缸、液压马达。（3）控制元件：对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置，如溢流阀等。（4）辅助元件：保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器等。（5）工作介质：液压油等。为了简化液压系统的表示方法，通常采用图形符号来绘制系统原理图。图1-2（b）就是按GB/T786-93绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。,1.4液压与气压传动的特点,1.液压传动的优点、缺点,2.气压传动的优点、缺点,优点：1）在同等体积下，液压装置比电气装置产生更高的动力。在同等功率下，液压装置体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。2）工作比较平稳。3）能在大范围内实现无级调速4）易于自动化5）易于实现过载保护6）液压系统的设计、制造和使用比较方便。7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。缺点：1）较多的能量损失。2）工作性能易受温度变化的影响。3）液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵4）液压传动出现故障时不易找原因。,优点：1）空气获得与排放方便2）便于集中供应和远距离输送。3）对元件的材料与制造精度要求较低4）气动系统维护简单，管道不易堵塞。5）使用安全,并且便于实现过载保护。缺点：1）平稳性不如液压传动2）总推力较小3）传动效率低,主要经历如下阶段：17、18世纪液压基础理论的建立（流体运动原理、物体在流动的液体中的粘性和阻力问题、流体能量传递原理、静压传递原理）18世纪末世界上第一台水压机由英国制造19世纪至今流体运动方程进一步发展，液压与气压传动在工程上得到了广泛的应用,应用举例：,1.5液压与气压传动发展及应用概况,表1-1液压与气压传动在各类机械行业中的应用举例,Applications,900T运梁车液压系统,PW高炉煤气洗涤塔液压系统,宝钢镀锡线液压系统,泵站,大包滑动水口系统,电厂液压系统,镀锡线系统,翻钢机液压系统,辊压机液压系统,环保机械液压系统,机床液压系统,夹具液压泵站,欢迎提出宝贵意见和建议!,本章结束！,视频演示1-1液压千斤顶工作原理,千斤顶动作：杠杆向上小活塞向上运动单向阀7关闭单向阀8被顶开油箱6的油液进入液压缸1。杠杆向下小活塞向下运动单向阀8关闭单向阀7被顶开油液经油管进入液压缸4大活塞上移顶起重物。如此不断上下扳动杠杆，就可将重物逐渐举升。如杠杆停止动作，单向阀7关闭，大活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。如打开截止阀，大液压缸下腔通油箱，大活塞将在自重作用下向下移，迅速回复到原始位置。,视频演示1-2典型液压系统原理图,当换向阀3阀芯处于左位时，压力油经阀2阀3管道液压缸4的腔，推动活塞向右运动。液压缸右腔的油液经管道阀3油箱。当阀3阀芯处于右端位置时，液压缸活塞反向运动。当阀3处于中位时，活塞静止不动。改变阀2的开口流量改